EP0887563A1 - Schraube zur Montage von Beschlägen - Google Patents

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EP0887563A1
EP0887563A1 EP98110994A EP98110994A EP0887563A1 EP 0887563 A1 EP0887563 A1 EP 0887563A1 EP 98110994 A EP98110994 A EP 98110994A EP 98110994 A EP98110994 A EP 98110994A EP 0887563 A1 EP0887563 A1 EP 0887563A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
screw
thread
range
flank
head
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Withdrawn
Application number
EP98110994A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Wunderlich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Adolf Wuerth GmbH and Co KG
Original Assignee
Adolf Wuerth GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Adolf Wuerth GmbH and Co KG filed Critical Adolf Wuerth GmbH and Co KG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B25/00—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws
    • F16B25/0036—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by geometric details of the screw
    • F16B25/0042—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by geometric details of the screw characterised by the geometry of the thread, the thread being a ridge wrapped around the shaft of the screw
    • F16B25/0047—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by geometric details of the screw characterised by the geometry of the thread, the thread being a ridge wrapped around the shaft of the screw the ridge being characterised by its cross-section in the plane of the shaft axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
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    • F16B25/001—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by the material of the body into which the screw is screwed
    • F16B25/0031—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by the material of the body into which the screw is screwed the screw being designed to be screwed into different materials, e.g. a layered structure or through metallic and wooden parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16B25/0036—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by geometric details of the screw
    • F16B25/0042—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by geometric details of the screw characterised by the geometry of the thread, the thread being a ridge wrapped around the shaft of the screw
    • F16B25/0073—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by geometric details of the screw characterised by the geometry of the thread, the thread being a ridge wrapped around the shaft of the screw characterised by its pitch, e.g. a varying pitch

Definitions

  • window frames, door frames or the like can be made of plastic.
  • Fittings on this frame are used for screws.
  • the invention has for its object a screw create with the help of which it is possible to mount fittings Screw frame elements made of all-plastic without the holes have to be pre-drilled.
  • the object of the invention proposes a screw with the Claim 1 mentioned features. Further training of the Invention are the subject of dependent claims.
  • the Ratio between the thread diameter and the core diameter that is the diameter of the shaft, in the range of about 1.6 to about 1.8.
  • This also means a relative slim shaft, which results in only a small material displacement leads to the material of the frame.
  • the ratio between the pitch of the thread and the core diameter in the range of about 1.6 to about 1.8 lies.
  • the thread is asymmetrical. This will unscrew the screw in the Plastic molded nut thread prevented.
  • the steeper flank of the thread faces the head of the screw.
  • Plane perpendicular to the longitudinal axis of the screw stronger approximates.
  • this can Angles are in the range of about 5 °.
  • the Angle between the flank facing the screw tip of the thread and a plane perpendicular to the longitudinal axis in Range of about 30 °.
  • the invention proposes that the thread is relatively acute is trained, d. that is, the flanks have an angle of enclose about 35 ° with each other.
  • the thread is rolled out to the tip of the screw is, d. H. as far forward as possible. It can be provided be that the thread in the area of the screw tip, that part of the screw shaft that tapers, is less asymmetrical to symmetrical. It has it turned out that then the thread better up to the actual tip can be rolled out.
  • the transition between the flanks of the thread and the shaft is not sharp-edged, but is rounded.
  • the transition between the flank of the thread facing the screw head and the Shank with a smaller radius occurs than the transition the thread flank facing the screw tip.
  • the screw proposed by the invention is achieved by a combination effect of several features a safe one Attachment without bulging the material, even if the Fitting is attached close to the edge of the frame.
  • the screw shown in the figure for fastening a Fitting part on a window frame made of all-plastic contains a screw head 1 in the form of a lens head. Of the Screw head 1 is at one end of the screw shaft 2 molded, at the other end of the screw tip 3 is trained. Below the conical bottom 4 of the Screw head 1 is initially a smooth cylindrical Section 5 with a first diameter available. This Section 5 engages with the bottom 4 of the screw head 1 in a corresponding opening of the fitting part a. Then section 5 without thread is included Section of reduced diameter on which the screw thread 6 is rolled on. The transition between that Thread 6 having part of the screw shaft 2 and smooth part 5 is frustoconical. The screw thread 6 extends from this conical transition part 7 to the front end of the screw.
  • the pitch 7 of the thread so the distance between two adjacent threads a point on the circumference corresponds approximately to the outer diameter of the thread.
  • the ratio of pitch 7 to diameter the thread is therefore in a range of about 0.9 to about 1.1.
  • the thread is an asymmetrical thread, in which the flanks 8 facing the screw head 1 one perpendicular to the longitudinal axis of the screw Level 9 enclose an angle of approximately 5 °. That angle 10 is shown in dashed lines.
  • the Screw tip 3 facing flank 11 of the thread closes on the other hand, with the vertical plane 9 an angle 12 that is in the range of about 30 °. In other words, that the steeper flank 8 of the thread the screw head is facing while the flat flank 11 of the screw tip 3 is facing. Both flanks form together an angle of about 35 °.
  • the ratio of the outer diameter of the thread 6 to that Core diameter of the part of the thread 6 Shaft 2 ranges from about 1.6 to about 1.8.
  • the ratio is also in the screw shown here between pitch 7 of the thread 6 and the core diameter in the range from about 1.6 to about 1.8.
  • the screw head 1 has a screw drive recess 13 on, which is one of the usual training courses can act, for example a cross recess.
  • the flanks 8 of the thread facing the screw head 1 go over a circular cross section in the cylindrical outer surface of the shaft 2 over.
  • the radius this curvature can, for example, advantageously be 0.25 mm be.

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Abstract

Eine Schraube zur Montage von Beschlägen an Kunststoff-Fenstern aus Recycling-Material enthält an einem Schraubenschaft ein Schraubengewinde, dessen Steigung etwa gleich groß ist wie der Außendurchmesser des Gewindes. Dadurch wird es möglich, die Schraube zur Befestigung eines Beschlagteils ohne ein Vorbohren in das Material einzuschrauben, ohne daß sich durch Materialverdrängung Verwerfungen oder Ausbeulungen an der Oberfläche des Rahmens bilden. <IMAGE>

Description

Es ist bekannt, daß Fensterrahmen, Türrahmen oder dergleichen aus Kunststoff hergestellt werden können. Zur Befestigung von Beschlägen an diesen Rahmen dienen Schrauben.
Es gibt Kunststoff-Fenster, bei denen die Rahmen nicht als Profil, sondern als Vollmaterial aus recyceltem Kunststoff hergestellt sind. Um dieses Vollmaterial herum wird dann ggf. noch ein Blechmantel beispielsweise aus Aluminium angebracht. Die Beschläge müssen relativ nahe an der Seitenfläche des Rahmens angebracht werden. Verwendet man hier die bekannten Schrauben, spaltet sich das Material, und es treten Beulen durch Verdrängung des Materials auf. Diese Beulen sind an der Oberfläche zu sehen. Um diese Aufwerfung zu verhindern, ist es bislang üblich, die Schraubenlöcher vorzubohren. Dies bedeutet jedoch einen erhöhten Montageaufwand.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schraube zu schaffen, mit deren Hilfe es möglich ist, Beschläge an Rahmenelementen aus Vollkunststoff anzuschrauben, ohne daß die Löcher vorgebohrt werden müssen. Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Schraube mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen vor. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Es hat sich herausgestellt, daß durch eine Schraube mit einer großen Steigung bei einem relativ schlanken Schaft das Problem des Ausbeulens nicht mehr auftritt. Die Steigung bei der von der Erfindung vorgeschlagenen Schraube beträgt etwa das doppelte wie bei den bisher üblichen Schrauben.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das Verhältnis zwischen dem Gewindedurchmesser und dem Kerndurchmesser, das heißt dem Durchmesser des Schafts, im Bereich von etwa 1,6 bis etwa 1,8 liegt. Auch dies bedeutet einen relativ schlanken Schaft, der zu einer nur geringen Materialverdrängung bei dem Material des Rahmens führt.
In nochmaliger Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das Verhältnis zwischen der Steigung des Gewindes und dem Kerndurchmesser im Bereich von etwa 1,6 bis etwa 1,8 liegt.
Zur Erhöhung des Überdrehmoments kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß das Gewinde asymmetrisch ausgebildet ist. Damit wird ein Herausdrehen des durch die Schraube in dem Kunststoff geformten Mutterngewindes verhindert.
Insbesondere kann vorgesehen sein, daS die steilere Flanke des Gewindes dem Kopf der Schraube zugewandt ist. Unter steiler ist diejenige Flanke zu verstehen, die sich einer Ebene senkrecht zu der Längsachse der Schraube stärker annähert. Bei dem hier vorgeschlagenen Gewinde kann dieser Winkel im Bereich von etwa 5° liegen.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Winkel zwischen der der Schraubenspitze zugewandten Flanke des Gewindes und einer Ebene senkrecht zu der Längsachse im Bereich von etwa 30° liegt.
Die Erfindung schlägt vor, daß das Gewinde relativ spitzwinklig ausgebildet ist, d. h., daß die Flanken einen Winkel von etwa 35° miteinander einschließen.
In nochmaliger Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daS das Gewinde bis zu der Spitze der Schraube ausgewalzt ist, d. h. möglichst weit nach vorne. Dabei kann vorgesehen sein, daß das Gewinde im Bereich der Schraubenspitze, also demjenigen Teil des Schraubenschafts, der sich verjüngt, weniger asymmetrisch bis symmetrisch ausgebildet ist. Es hat sich herausgestellt, daß sich dann das Gewinde besser bis zur tatsächlichen Spitze auswalzen läßt.
Erfindungsgemäß kann in Weiterbildung vorgesehen sein, daß der Übergang zwischen den Flanken des Gewindes und dem Schaft nicht scharfkantig, sondern abgerundet ausgebildet ist. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, daS der Übergang zwischen der dem Schraubenkopf zugewandten Flanke des Gewindes und dem Schaft mit einem kleineren Radius erfolgt als der Übergang an der der Schraubenspitze zugewandten Gewindeflanke.
Beispielsweise kann bei dem Übergang zwischen der dem Kopf zugewandten Gewindeflanke und dem Schaft ein Radius von 0,25 mm vorhanden sein, während der Radius an der gegenüberliegenden Flanke doppelt so groß ist, also 0,5 mm beträgt. Diese Maßnahme der Verrundung des Übergangs, insbesondere bei beiden Gewindeflanken, wirkt mit, die Schraube trotz des schlanken Schafts stabil zu machen.
Die von der Erfindung vorgeschlagene Schraube erreicht durch eine Kombinationswirkung mehrerer Merkmale eine sichere Befestigung ohne ein Ausbeulen des Materials, selbst wenn der Beschlag nahe am Rand des Rahmens angebracht wird.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, deren Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigt die einzige Zeichnungsfigur eine Seitenansicht einer von der Erfindung vorgeschlagenen Schraube.
Die in der Figur dargestellte Schraube zur Befestigung eines Beschlagteils an einem Fensterrahmen aus Vollkunststoff enthält einen Schraubenkopf 1 in Form eines Linsenkopfs. Der Schraubenkopf 1 ist an dem einen Ende des Schraubenschafts 2 angeformt, an dessen anderem Ende die Schraubenspitze 3 ausgebildet ist. Unterhalb der kegelförmigen Unterseite 4 des Schraubenkopfs 1 ist zunächst ein glatter zylindrischer Abschnitt 5 mit einem ersten Durchmesser vorhanden. Dieser Abschnitt 5 greift zusammen mit der Unterseite 4 des Schraubenkopfs 1 in eine entsprechende Öffnung des Beschlagteils ein. An den Abschnitt 5 ohne Gewinde schließt sich dann ein Abschnitt verringerten Durchmessers an, auf dem das Schraubengewinde 6 aufgewalzt ist. Der Übergang zwischen dem das Gewinde 6 aufweisenden Teil des Schraubenschafts 2 und dem glatten Teil 5 ist kegelstumpfförmig ausgebildet. Das Schraubengewinde 6 erstreckt sich von diesem kegelförmigen Übergangsteil 7 bis zum dem vorderen Ende der Schraube. Damit wird erreicht, daS die Schraube beim Ansetzen und dem ersten Drehen schon unmittelbar greift, so daß der weitere Vorschub von dem Gewinde mit bestimmt wird. Die Steigung 7 des Gewindes, also der Abstand zweier benachbarter Gewindegänge an einer Stelle des Umfangs, entspricht etwa dem Außendurchmesser des Gewindes. Das Verhältnis von Steigung 7 zu Durchmesser des Gewindes liegt also in einem Bereich von etwa 0,9 bis etwa 1,1.
Bei dem Gewinde handelt es sich um ein asymmetrisches Gewinde, bei dem die dem Schraubenkopf 1 zugewandten Flanken 8 mit einer senkrecht zu der Längsachse der Schraube verlaufenden Ebene 9 einen Winkel von etwa 5° einschließen. Dieser Winkel 10 ist gestrichelt eingezeichnet. Die gegenüberliegende, der Schraubenspitze 3 zugewandte Flanke 11 des Gewindes schließt dagegen mit der senkrechten Ebene 9 einen Winkel 12 ein, der im Bereich von etwa 30° liegt. Dies bedeutet anders ausgedrückt, daß die steilere Flanke 8 des Gewindes dem Schraubenkopf zugewandt ist, während die flache Flanke 11 der Schraubenspitze 3 zugewandt ist. Beide Flanken bilden miteinander einen Winkel von etwa 35°.
Im Bereich der Schraubenspitze 3 nähert sich die Form des Gewindes einer symmetrischen Form an, was man insbesondere direkt an der Spitze sehen kann.
Das Verhältnis vom Außendurchmesser des Gewindes 6 zu dem Kerndurchmesser des das Gewinde 6 aufweisenden Teils des Schafts 2 liegt im Bereich von etwa 1,6 bis etwa 1,8.
Bei der hier dargestellten Schraube liegt auch das Verhältnis zwischen Steigung 7 des Gewindes 6 und dem Kerndurchmesser in dem Bereich von etwa 1,6 bis etwa 1,8.
Der Schraubenkopf 1 weist eine Schraubenantriebsvertiefung 13 auf, bei der es sich um eine der üblichen Ausbildungen handeln kann, also beispielsweise einen Kreuzschlitz.
Die dem Schraubenkopf 1 zugewandten Flanken 8 des Gewindes gehen über einen im Querschnitt kreisförmigen Übergang in die zylindrische Außenfläche des Schafts 2 über. Der Radius dieser Krümmung kann beispielsweise mit Vorteil 0,25 mm betragen.
Auf der der Schraubenspitze 3 zugewandten Seite gehen die Flanken 11 des Gewindes über eine Krümmung mit einem Radius von beispielsweise 0,5 mm in die zylindrische Oberfläche des Schafts 2 über.

Claims (12)

  1. Schraube zur Montage von Beschlägen oder dergleichen insbesondere an Rahmen aus Recycling-Material, mit
    1.1
    einem Schraubenkopf (1),
    1.2
    einem Schraubenschaft (2),
    1.3
    einer Schraubenspitze (3), sowie mit
    1.4
    einem Schraubengewinde (6), wobei
    1.5
    das Verhältnis von Steigung (7) des Gewindes (6) zu dem Außendurchmesser des Gewindes (6) im Bereich von etwa 0,9 bis etwa 1,1 liegt.
  2. Schraube nach Anspruch 1, bei der das Verhältnis von Gewindedurchmesser zu Kerndurchmesser in Bereich von etwa 1,6 bis etwa 1,8 liegt.
  3. Schraube nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Verhältnis von Steigung (7) des Gewindes (6) zu dem Kerndurchmesser im Bereich von etwa 1,6 bis etwa 1,8 liegt.
  4. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Gewinde (6) im Bereich des Schraubenschafts (2) asymmetrisch ist.
  5. Schraube nach Anspruch 4, bei der die steilere Flanke (8) des Gewindes (6) dem Kopf (1) der Schraube zugewandt ist.
  6. Schraube nach Anspruch 4 oder 5, bei der der Winkel zwischen der dem Schraubenkopf (1) zugewandten Flanke (8) und einer Ebene (9) senkrecht zu der Längsachse der Schraube im Bereich von etwa 5° liegt.
  7. Schraube nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei der der Winkel zwischen der der Schraubenspitze (3) zugewandten Flanke (11) und einer Ebene (9) senkrecht zu der Längsachse der Schraube im Bereich von etwa 30° liegt.
  8. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Winkel zwischen beiden Flanken (8, 11) des Gewindes (6) im Bereich von etwa 35° liegt.
  9. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Gewinde (6) bis zu der Spitze der Schraube ausgewalzt ist.
  10. Schraube nach einem der Ansprüche 4 bis 9, bei der das Gewinde (6) im Bereich der Schraubenspitze (3) weniger asymmetrisch als im übrigen Bereich bis symmetrisch ausgebildet ist.
  11. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Übergang zwischen den Flanken (8, 11) des Gewindes (6) und dem Schaft (2) abgerundet erfolgt, vorzugsweise mit einem Krümmungsradius im Bereich von 0,25 bis 0,5 mm.
  12. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, enthaltend Merkmale aus mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche in Kombination.
EP98110994A 1997-06-20 1998-06-16 Schraube zur Montage von Beschlägen Withdrawn EP0887563A1 (de)

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